卡乐西

可控核聚变概念早在1933年就被提出了，对可控核聚变技术的研究则始于1939年，如果从美国物理学家贝特通过实验证实，把一个氘原子核用加速器加速后和一个氚原子核以极高的速度碰撞，两个原子核发生了融合，形成一个新的原子核——氦外加一个自由中子，在这个过程中释放出了17.6兆电子伏的能量算起，对该技术的的研究已经持续了整整81年。

在这近一个世纪的研究历程中，可控核聚变面临过许许多多的难点，然而归根结底难点始终只被卡在一个问题上，那就是材料耐热。

核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程，在这个过程中核聚变链式反应所释放出来的热量跟太阳的温度时一样的。

太阳本身就是一个巨大的可控核聚变装置，其中心温度大约是表面温度的3600多倍，一般认为太阳的表面温度约为5500℃，照此计算，那么太阳中心的温度大约为19800000℃。

目前人类所掌握的最耐高温的材料是一种叫做五碳化四钽铪的合金（化学式为Ta4HfC5），它的熔点为4215℃。

而可控核聚变的发生链式反应时所释放的能量接近太阳中心温度，这就意味着人类即使成功进行可控核聚变也没有任何一种材料能够经受得住19800000℃高温考验，这就是研究可控核聚变技术所面对的唯一难点。

如果人类能够解决材料耐热问题，那么可控核聚变反应堆可以在一年之内简称，10年之内能够实现全部核裂变发电厂，100年之内实现星际飞行，届时我们的世界将发生天翻地覆的改变。

只可惜到目前为止，可控核聚变技术的研究始终卡在耐热问题上，也就是说只要人类解决了耐热问题，那么可控核聚变技术就不存在任何技术难题了，可见可控核聚变对我们人类而言看似近在咫尺，却又显得那么的遥不可及。

既然可控核聚变难以解决耐热问题，那么科学家们又是怎样进行研究的呢？我们从以下几点来进行分析。

利用核能的终极目标是要实现受控核聚变

目前人类所掌握的可控核能技术是可控核裂变，比如核电厂、核动力航母、核动力潜艇所使用的核反应堆就是核裂变，核裂变是靠裂变过程中原子核分裂而释出能量，它的问题在于裂变过程始终伴随着核废料的产生，并且裂变过程始终在辐射有害的核射线，所以人类必须掌握一种绝对清洁的核能源技术，它就是核聚变技术。

核聚变是由较轻的原子核聚合成较重的原子核的过程而释出能量的，它本身是不产生任何形式的核辐射的，比如不可控的核聚变（即氢弹爆炸），氢弹在爆炸时只释放能量，不产生任何形式的核污染，在核爆中心留下的核污染只是引爆氢弹的原子弹留下的。

不可控的核聚变是一锤子买卖，一声巨响过后毁天灭地（指氢弹爆炸），人类是不可能在不可控核聚变过程中获得有用能量的，得到的只能是死亡和毁灭，因此对核聚变技术的利用在于它的聚变过程的可控性。

就像束缚核裂变一样，只要人类能束缚住核聚变，那么核聚变的巨大能量就会变得可持续发展，成为人类取之不尽用之不竭的能量来源，这就是人类对核能技术研究的终极目标。

如何实现可控核聚变呢？核聚变的原料是一种叫做“氘”的物质（读音与“刀”相同），氘是氢的同位素，俗称重氢，是能够从大自然中提取的东西，而且地球上的氘资源极为丰富，据测算，每升海水中含有0.03克氘，所以地球上仅在海水中就有45万亿吨氘，可以说是真正的“取之不尽用之不竭”。

另外一种原料叫做“氚”的物质（读音与“川”相同），氚也是氢的同位素，俗称超重氢，它不存在于自然界中，因此不能从大自然中提取，但是可以在高温环境下利用金属钋、铍和锂制备一种氚化锂合金来作为原料使用（氢弹的核聚变材料就是这么干出来的）。

只要将两种原料加热至100000℃以上的温度，可控核聚变就开始进行链式反应了，从理论的角度来讲，可控核聚变的原理就是这么简单，然而人类目前所掌握的耐热物质始终无法突破5000℃，这就造成一个尴尬的局面——我们的世界没有任何一种材料适合用来制造核聚变装置。

可控核聚变技术的实现始终只差25年

1933年核聚变的原理被提出来以后，人们便开始着手研究对核聚变的掌握技术（那时候核裂变原理尚未提出），当时面临的第一个问题是如何获得核聚变原料之一的“氚”，然而这对于当时的科技水平而言实在是太难了。

直到1952世界上第一颗氢弹爆炸时人类也只掌握了液态氚技术，这颗世界上第一颗氢弹就是美国的“mike”氢弹（爆炸当量相当于1000万吨TNT炸药），其实严格来讲它并不属于真正的氢弹，因为它的核聚变材料是液态的氚和氘，因此重量达到了惊人的82吨，只能算是一个核聚变装置。

直到2年后的1954年，美国人才掌握了氘和氚的化合物技术，即氘化锂和氚化锂，4年后氘化锂和氚化锂的化合技术趋于成熟，世界上能够用于实战的氢弹才相距问世。至此，从人类提出核聚变原理到解决核聚变材料问题经历了整整25年。

接下来就该面对核聚变点火问题的解决了，产生核聚变的第一条件是将聚变原料加热到100000℃以上的温度，我们把这个温度称之为“点火温度”，只有实现点火，核聚变链式反应才会形成。

很显然这个温度超过了人类的能力，以当时的科技水平，人类不可能制造出高达10万摄氏度的高温出来为核聚变原料实施点火，那么人类又该如何解决这个问题呢？其实这一点根本难不住聪明的人类，因为1917年爱因斯坦就提出一种全新概念——激光。

1917年，爱因斯坦从理论上指出：除自发辐射外，处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。他指出当频率为 ν=（E2-E1）/h的光子入射时，也会引发粒子以一定的概率，迅速地从能级E2跃迁到能级E1，同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子，这个过程称为受激辐射，而这种在受激辐射过程中产生并被放大的光就是激光。

1960年美国科学家T.H.梅曼等人制成了第一台红宝石激光器；1961年A.贾文等人制成了氦氖激光器；1962年R.N.霍耳等人创制了砷化镓半导体激光器；1983年激光器被应用到世界上第一台可控核聚变实验装置上，用来为核聚变材料实施点火（苏联的托卡马克装置），至此，距离氘化锂和氚化锂合金问世又过去了整整25年。

核聚变原料的点火问题解决了，这就意味着人类可以开始真正意义上的核聚变实验了，看起来是不是有一种触手可及的感觉？可是真正的难题才开始显现——材料耐热，当可控核聚变开始链式反应以后，那些近2000万摄氏度的温度又该放到哪里去呢？毕竟世间没有任何一种东西能够耐得住这种温度的考验。

就像上述中提到的——人类始终是太聪明了。既然没有任何一种物质能够经受得住超高温，那么干脆就不让超高温接触到实验装置不就解决问题了吗？

如何实现不让超高温接触到实验装置呢？答案是——磁悬浮！制造一个巨大的人造磁场，让核聚变过程在完全悬空的环境中进行，超高温就不会熔化任何物质了，于是科学家们开始在核聚变装置上安装巨大的线圈装置，以电感的形式制造强磁场实验环境。

但是新的问题又来了——普通导体存在电阻，电阻率将会降低导体的导电率，导电率的下降意味着磁场的削弱，一旦磁场的磁力不足，正在进行链式反应的核聚变材料就会触碰实验装置，在万分之一秒的时间内将实验装置熔穿。

所以制造人造强磁场的线圈必须使用电阻基本为“0”的超导体，这下又难住科学家们了，上哪去找基本没有电阻值的超导体呢？

其实超导体的发现比核能早了30多年，1908年，荷兰莱顿大学莱顿低温实验室的卡末林·昂内斯教授就发现金属汞在绝对零度的超低温环境中电阻值基本为“0”（绝对零度为-273.15℃；电阻值低于10-25Ω即可视为“基本为0”）。

2006年，日本东京工业大学细野秀雄（Hideo Hosono）教授合成以铁为超导主体的化合物LaFeOP（铁基超导体），开创了对铁基超导体的研究；2007年我国科学家朱经武和赵忠贤合成的钇－钡－铜－氧系高温超导体（SmFeAs1-xFx超导体和临界温度达55K的ReFeAs1-xFx超导体）。

2008年，钇－钡－铜－氧系高温超导体被应用到我国的EAST可控核聚变实验装置（位于我国合肥市），这是世界上第一台使用超导体材料做线圈的控核聚变实验装置，使得我国成为世界上第一个取得可控核聚变持续2秒的国家，至此，距1983年使用激光器实现为核聚变材料点火又过去了整整25年。

下一个25年是解决始终困扰人类掌握可控核聚变技术耐热问题的研究周期

2008年至今已经过去12年，在接下来的13年的研究周期中人类将解决核聚变实验装置的耐热问题，使人类再次到达对可控核聚变“触手可及”的局面。

很显然仅凭一个国家的能力是很难解决正在面临的难题和即将出现的新难题的，因此国际合作开始了，2007年10月24日北京时间21∶15，国际热核聚变实验堆（ITER）组织在法国卡达拉舍（Cadarache）正式成立，这标志着目前全球规模最大的国际科技合作协议正式启动。

国际热核聚变实验堆（ITER）组织成员国、组织有美国、俄罗斯、中国、欧盟、日本、韩国、印度7个国家，ITER计划是目前全球规模最大、经费投入最多、影响最深远的重大国际科学工程之一，该计划的实施结果将影响人类能否大规模地使用聚变能，从而从根本上解决能源问题的进程。

但是遗憾的是由于个成员国、组织在资金投入上相互扯皮，使得ITER计划进程很不顺利，好在我国除了参与国际合作之外，国内始终没有放松自主研发。

2012年7月10日，我国可控核聚变实验装置获重大突破，中科院等离子体物理研究所在东方超环（EAST）超导托卡马克2012年物理实验顺利结束，获得多项重大成果，创造了两项托卡马克装置运行的世界记录：第一、获得超过400秒的两千万度高参数偏滤器等离子体；第二、获得稳定重复超过30秒的高约束等离子体放电。

这就意味着人类的可控核聚变在经历81年的研究历程后，终于获得了实质性的可控核聚变链式反应，下一步我国科学家将努力突破1000秒的可控核聚变链式反应持续时间大关。

而解决这道难题的本质始终还是耐热问题，超导体线圈磁场悬浮无疑是最有效的耐热解决方案，国际科学界普遍认为下一个25年周期内获得重大突破的国家只有美国和我国，而我国则始终走在前沿。

或许13年以后我们对可控核聚变不再是恼人的“触手可及”，而是“尽在掌握之中”。

综上所述我们可以得出这样的结论：第一、可控核聚变技术始终被卡在解决材料耐热这个难题上，因为人类目前所掌握的最耐热材料的熔点不足5000℃，而核聚变过程中释放的能量高达1980000℃，所以也可以这么说：当前研究核聚变技术的唯一任务就是解决超高温的耐热问题。

第二、感觉可控核聚变研究进展缓慢的原因是人类每解决一个难题就需要25年的研究周期，仿佛上天早有安排，每个25年的周期内人类都有对可控核聚变“触手可及”的感觉，但是新问题出现以后又显得那么的“遥不可及”，虽然我国已经取得400秒的持续可控核聚变时间，但是谁又能保证会不会再次出现新问题，再需要下一个25年来解决呢。

可控核聚变技术是人类对核能应用的终极目标，它的实现将会引发下一个工业革命，世界格局也有可能因此而发生改变，所以绝对不会那么轻易获得成功的，真心希望我国是第一个获得核聚变研究成功的国家，届时华夏民族复兴的崇高理想就真的实现了。

兵器知识谱

你好，我是当牛皮遇到真皮，我来回答你的问题！

现在核聚变技术的成熟的应用就是氢弹。不过基于核聚变技术可以产生巨大的能量，很多国家，包括我国都在积极研究和平核聚变技术，即实现人工控制核聚变，使它用来发电，就像裂变一样。但是也正因为能量太大了，使它极不受控制。不过值得庆幸和自豪的是，经我国科学家的不断努力终于在2019年用“东方超环”解决了核聚变过程中释放能量不可控的难题。

大家都知道能源问题是当今人类最关心的问题之一，人类无论是上天入海还是掘地三尺，很多时候都是为了寻求更多的可持续能源，比如石油和可燃冰。除了向太空、海洋和地下探求新能源，中国科学家们经过数十年不屑努力，在实验室里研制出了“人造太阳”。听上去有点不可思议，这个所谓的人造太阳预计在今年和大家见面，中国人造太阳一旦正式投入使用，它将拥有10兆瓦以上的加热功率，温度高达到1亿度，甚至会比自然界中的太阳更热，它提供的能源比其他能源更为清洁可持续，高效和安全稳定。伴随着“人造太阳”的投入使用，人类或许会有无限的资源可以利用，那么到时候人类的发展将不会再受到能源的限制，我国将是解决能源稀缺这一世界级难题的第一人！

相信随着“人造太阳”的投入使用，将会不断的有关于核聚变的成果运用的生产实践当中！

当牛皮遇到真皮

大家都知道，核聚变需要持续1亿度的高温。那么这个温度任何容器都会融化。最后科学家想到了利用强大的磁场作为内层容器。但是这样带来另一个问题，这么强大的磁场需要什么材料做线圈呢？强大的电流本身就能产生巨大的热量。这需要找到一种超级导线。否则持续一亿度的高温所需的磁场电流就会把导线融化。这个是目前最难解决的问题。

乐时沃

主要是这几十年以来对电磁和频率的认识没有提升，用粗暴的材料学方法来约束聚变堆是不可行的，特斯拉如果还在世，他会有用磁场约束聚变堆的低成本快捷方式。一堆庸才加上高算力计算机是无法取代天才的。

硬核老林

主要还是超导技术不过关，为了维持环形线圈的超导性，建设了庞大的制冷冷却糸统，其耗电已接近核聚变产生的能量，所以到目前为止，核聚变所产生的能量还是小于维持系统输入的能量。

草色烟光残照里2

等离子体压力，持续时间都不够，温度勉强，但温度高的持续时间不够，持续时间长的温度不够。然后第一壁材料受到超强中子辐射，辐射老化缺陷问题没解决，需要的昂贵的氚太多，氚增殖问题没解决，能量密度不够高，效率太低，核能转化成电能还采用烧开水的方式，太落后。每一个都是难题。

真空场能

点评:

根据《燃烧与气体运动一一物质向有能量消耗的方向具有朝向、运动与趋势》的原理

1.关键是没有达到能够稳定燃烧

2.为了燃烧稳定可控，不断更新、添加控器件

3.燃烧产生的废料很难清理或换芯

4.进料的连续性还是振荡性问题，强大负压及压力平衡保持，真空度，辐射回旋，

5.环型线性燃烧与球状燃烧的关系

6.燃烧与等离子体辐射的区分点。即辐射与对流关系。从燃烧温度跨到全辐射状态;

7.气流(物质)通道的设置，是顶置式还是侧置式。线性燃烧过渡到球状问题，

8进料回火问题与连续出废料问题，才能连续燃烧，

总之:约束等离子体与约束燃烧及全辐射态也是三步，很难一步全托

美人松祖冲之之

卡在释放中子上 与核裂変的慢中子不同 核聚变能量70%变成快中子动能 转化利用难防护难 现在只是利用的剩下的30%热火能 不释放中子的氦3地球上没有。。！！！！！！

军统60

聚变是无法控制的。

金童希瑞

100多年的工业化发展，归根结底还是烧开水方式的变化，没有根本性的改变啊[捂脸]

關鍵字: 原子核 核聚变 可控